Перекрытия выполняют многофункциональную роль в общей работе здания. Они являются несущими и ограждающими конструкциями, а также дисками жесткости, обеспечивающими устойчивость каркаса здания в целом.
При их сравнительно невысокой удельной стоимости, составляющей 13-15% восстановительной стоимости здания, полная замена перекрытий приводит к потере его восстановительной стоимости до 75%.
Ремонт перекрытий
Наиболее сложный и трудоемкий процесс в капитальном ремонте жилых зданий, и она должна быть обоснована их техническим состоянием, определяемым при визуальном и инструментальном обследовании.
К перекрытиям предъявляются следующие основные требования:
- статические;
- теплотехнические;
- акустические;
- и противопожарные.
Важно!!! Перекрытие должно быть прочным, т. е. выдерживать, не разрушаясь, приходящуюся на него нагрузку – постоянную и временную.
Помимо несущей способности перекрытиям необходима достаточная жесткость.
В недостаточно жестком перекрытии под влиянием временной нагрузки возникают значительные прогибы, что, с одной стороны, отражается на отделке потолка (появляются трещины), с другой – вызывает неприятное ощущение зыбкости.
Степень жесткости оценивается величиной относительного прогиба (отношение абсолютного прогиба к величине пролета).
Особое место в конструктивных элементах, влияющих на безопасное проживание жильцов, занимают скрытые конструктивные элементы деревянных перекрытий здания.
Для многих основных конструктивных элементов здания возможно определить натуральный показатель физического износа на период обследования и достаточной точностью спрогнозировать время проведения капитального ремонта по остаточному сроку безаварийной эксплуатации.
Исключением являются:
- конструктивные элементы деревянных перекрытий;
- нормативный срок безаварийной эксплуатации которых во многом зависит от условий эксплуатации и нормального тепловлажностного режима;
- от своевременного и качественного проведения профилактических работ.
Физическое состояние перекрытий влияет не только на несущую способность последних, но также на физическое состояние стенового остова, поскольку перекрытия, как указывалось выше, выполняют двойную функцию в общей структуре здания:
- воспринимают и передают на стены нагрузку от собственного веса, оборудования и людей, находящихся в здании;
- а также обеспечивают устойчивость здания в целом.
Потеря жесткости основных несущих элементов перекрытия приводит к нарушению шарнирных связей стен по высоте, что ведет к потере устойчивости стен, особенно в зданиях, в которых роль внутренних разгружающих опор выполняют либо системы колонн, либо каркасные деревянные перегородки.
Нормативный срок безаварийной эксплуатации деревянных перекрытий по стальным балкам – 80 лет – в первую очередь обусловлен сроком старения стали после 70–80 лет эксплуатации.
Поэтому при капитальном ремонте с последующим использованием существующего металла необходимо это учитывать и не допускать концентрации напряжений.
Нормативный срок безаварийной эксплуатации деревянных перекрытий по деревянным балкам – 60 лет. Он обусловлен подверженностью основных несущих элементов поражению домовыми грибами и насекомыми при изменении тепловлажностного режима помещений.
Конструкции и материалы перекрытия определяют разную систему жесткости коробок зданий, передачу нагрузки от перекрытий на стены, расстояние между поперечными стенами. Наружные стены зданий работают в сложном сжато-изогнутом состоянии.
Их устойчивость и жесткость зависят от жесткости перекрытий, которые связывают стены в систему по высоте.
Здания с несущими наружными стенами подразделяются на две группы пространственной работы – с жесткой и упругой конструктивными схемами.
К зданиям с жёсткой конструктивной схемой относятся преимущественно гражданские здания с часто расположенными поперечными стенами.
В указанных зданиях перекрытия рассматриваются как неподвижные жесткие опоры, на которые опираются стены.
Для упрощения расчета допускается рассматривать стену многоэтажного здания как ряд разрезных однопролетных балок, опирающихся в горизонтальном направлении на перекрытия и находящихся под воздействием внецентренно приложенной продольной силы.
Пролет балки принимается равным расстоянию в свету между плитами перекрытий.
К зданиям с упругой конструктивной схемой относятся здания с расстояниями между поперечными стенами более 12 м.
Перекрытия в таких зданиях рассматривают как упругие опоры, на которые опираются стены. К группе с упругой конструктивной схемой в основном относятся одноэтажные производственные здания.
При расчетах несущей способности сжато-изогнутых кирпичных элементов вводится коэффициент продольного изгиба, учитывающий снижение предела прочности кладки при сжатии.
В указанных зданиях перекрытия рассматриваются как неподвижные жесткие опоры, на которые опираются стены.
Для упрощения расчета допускается рассматривать стену многоэтажного здания как ряд разрезных однопролетных балок, опирающихся в горизонтальном направлении на перекрытия и находящихся под воздействием внецентренно приложенной продольной силы.
Пролет балки принимается равным расстоянию в свету между плитами перекрытий.
Ко второй группе пространственной работы относятся здания с расстояниями между поперечными стенами более Перекрытия в таких зданиях рассматривают как упругие опоры, на которые опираются стены.
К группе с упругой конструктивной схемой в основном относятся одноэтажные производственные здания.
При расчетах несущей способности сжато-изогнутых кирпичных элементов вводится коэффициент продольного изгиба, учитывающий снижение предела прочности кладки при сжатии.
Иная работа у опорной части стальной балки, которая тщательно заанкерена в стене или закреплена стальными стержнями сечением 16 х 16 – 22 х 22 мм, расположенными по периметру стен и связывающими все балки в единую систему взаимодействия перекрытий и стен, или самостоятельными анкерами для каждой балки.
Пролет стальных балок значительно меньше деревянных, что в значительной степени сокращает угол поворота балки относительно нейтральной оси, и поэтому уменьшается возможность нарушения шарнирной связи балок перекрытия со стенами.
Следовательно, потери шарнирных связей деревянных перекрытий по стальным балкам гораздо меньше, чем у деревянных перекрытий по деревянным балкам.
Основным теплотехническим требованием к перекрытию (как и к другим ограждающим конструкциям) является требование достаточного термического сопротивления).
Необходимая величина этого показателя зависит от характера помещений, разделяемых перекрытием. Если помещения имеют одинаковую температуру, величина термического сопротивления разделяющего перекрытия не имеет значения.
Если же в помещениях, разделенных перекрытием, температуры различны, то оно должно обладать таким термическим сопротивлением, чтобы разница температур поверхности перекрытия (пола над подвалом или потолка под чердаком) и прилегающего воздуха со стороны более теплого помещения не превышала определенного нормами параметра.
Такое требование вызывается гигиеническими соображениями, что особенно важно для полов, с которыми непосред-ственно контактирует человек.
Для чердачных перекрытий требуемые термические сопротивления меньше, чем для перекрытий над подвалами и проездами, и больше, чем для наружных стен.
Последнее объясняется необходимостью, с одной стороны, уменьшить теплопотери через чердачное перекрытие (довольно высокие вследствие повышенной температуры воздуха у потолка помещения) и, с другой стороны, предохранить поверхность потолка от конденсации влаги.
Особое внимание необходимо уделять местам примыкания к наружным стенам чердачных перекрытий и полов первого этажа в зданиях без подвала.
В этих местах, как и в углах наружных стен, наблюдается сильное понижение температуры внутренней поверхности стены, что может вызвать конденсат на этом участке стены и на перекрытии.
Поэтому желательно повышать теплозащитные свойства чердачных перекрытий и полов первого этажа в местах примыкания их к стенам.
Степень необходимой звукоизоляции зависит от назначения разделяемых перекрытием помещений.
В обычных случаях (в жилых домах, гостиницах, школах, больницах) достаточно иметь звукоизоляцию порядка 40–50 децибел. Конструкция перекрытия должна обеспечить помещение от воздушного и материального переноса шума из соседних помещений.
Наибольшее значение имеет проникновение шума (от ходьбы, передвигаемой мебели) из вышележащего помещения, меньшее – из нижележащего.
Перенос шума, как известно, сильно увеличивается при наличии в изолирующей конструкции щелей, трещин и мест пропуска через перекрытия труб, каналов и т. п. Не исключена возможность переноса шума по конструкциям перекрытия и из соседних по этажу помещений.
По степени огнестойкости, т. е. сопротивляемости действию огня, перекрытия, как и другие элементы здания, противопожарными нормами строительного проектирования разбиты на четыре категории: огнестойкие, полуогнестойкие, полусгораемые и сгораемые. В зависимости от требуемой степени огнестойкости всего здания и отдельных его частей конструкция перекрытия должна также отвечать действующим требованиям.